From China’s Heavy Precipitation in 2020 to a “Glocal” Hydrometeorological Solution for Flood Risk Prediction

The prolonged mei-yu/baiu system with anomalous precipitation in the year 2020 has swollen many rivers and lakes,caused flash flooding,urban flooding and landslides,and consistently wreaked havoc across large swathes of China,particularly in the Yangtze River basin.Significant precipitation and flooding anomalies have already been seen in magnitude and extension so far this year,which have been exerting much higher pressure on emergency responses in flood control and mitigation than in other years,even though a rainy season with multiple ongoing serious flood events in different provinces is not that uncommon in China.Instead of delving into the causes of the uniqueness of this year’s extreme precipitation-flooding situation,which certainly warrants in-depth exploration,in this article we provide a short view toward a more general hydrometeorological solution to this annual nationwide problem.A“glocal”(global to local)hydrometeorological solution for floods(GHS-F)is considered to be critical for better preparedness,mitigation,and management of different types of significant precipitation-caused flooding,which happen extensively almost every year in many countries such as China,India and the United States.Such a GHS-F model is necessary from both scientific and operational perspectives,with the strength in providing spatially consistent flood definitions and spatially distributed flood risk classification considering the heterogeneity in vulnerability and resilience across the entire domain.Priorities in the development of such a GHS-F are suggested,emphasizing the user’s requirements and needs according to practical experiences with various flood response agencies.     

阿尔金造山带中、新生代的演化

塔里木盆地东缘的阿尔金造山带中、新生代经历了一个复杂的大地构造演化历程：中生代早期(T)为隆升夷平,中生代中后期(J-K)为裂陷沉积阶段;自古新世一中新世因塔里木盆地向东挤压使得阿尔金造山带东南缘出现了右行走滑仰冲,柴达木壳体向阿尔金造山带之下俯冲,阿尔金造山带隆起。塔里木盆地相对柴达木盆地向北移动,最大距离可达400～500km,使得原来统一的塔里木-敦煌-柴达木联合盆地裂解。由于逆冲走滑使阿尔金造山带内部发育了一系列小型的走滑盆地,形成了复杂的盆地沉积建造,并伴有动力变质及火山作用;中新世末,东西向挤     

镭同位素示踪隆教湾的海底地下水排泄

福建省漳州市隆教湾海水中镭同位素的研究,目的是评价海底地下水排泄量。在2007年6月的航次中,垂直于岸线的9km剖面上布置15个站位,每个站位用潜水泵采集表层海水样60L于塑料桶中。水样运回实验室后,立即用装有锰纤维的PVC管以虹吸的方式富集水样中的镭同位素,水通过PVC管的流速小于300ml/min。224Ra活度用连续射气法测定,测完224Ra后密封7d以上,然后用直接射气法测定226Ra活度。224Ra和226Ra活度都呈现自岸向海逐渐降低的规律,表明扩散控制镭同位素的分布,由224Ra获得68.83km2d-1的扩散系数,同时226Ra形成-0.963dpm100l-1km-1的活度梯度。用扩散系数和活度梯度建立的226Ra的离岸通量为6.62×1011dpmkm-2d-1,这个通量一定是得到SGD输入的镭支持,从而获得隆教湾的海底地下水排泄量是3.03×109m3km-2d-1。该排泄量包括陆源地下淡水排泄量和再循环海水排泄量,绝大部分可能是再循环海水,有待进一步研究。     

阜新-义县盆地构造演化及应力场光弹性模拟分析

阜新盆地的形成主要受北西向构造活动控制,在北西向构造形成时的北北东—南南西向挤压应力作用下,成盆前的北北东、南北和近南北向断裂受引张作用,导致内倾断裂以正断层形式作张性下滑,形成断陷,使阜新盆地扩张。早白垩世以后,新华夏系北西西—南东东挤压应力重新活动,北北东、南北和近南北向断裂遭受挤压,断陷作用消失,进而以压扭性方式重新活动,对阜新盆地起着破坏和改造作用。     

广西龙头山次火山-隐爆角砾岩型金矿床

龙头山金矿床与燕山晚期流纹斑岩、角砾熔岩等次火山岩相有关。据围岩和构造条件将矿体分为次火山隐爆角砾岩类、接触带－构造角砾岩类和围岩中断裂构造角砾岩等３种类型。主要金矿化与电气石化、硅化关系密切。通过矿石组成、Ａｕ及其伴生元素分布特征,以及Ｓ、Ｐｂ、Ｈ、Ｏ、Ｃ等稳定同位素、流体包裹体地球化学和成矿物理化学条件等综合研究结果,认为龙头山矿床是与次火山隐爆角砾岩有关的气成－高温热液型金矿床。     

江西周潭群同位素年龄特征及其地质意义

通过对江西弋阳、余江两地周潭群变质岩系中斜长角闪的Ｓｍ－Ｎｄ、锆石同位素研究,确认周潭群的形成时代为１１００～１２００Ｍａ,属中元古代地层,而不是晚元古代地层,该岩系形成后经受了晋宁（９００Ｍａ左右）和印支运动（２００Ｍａ左右）的区域构造作用影响。     

2008年南海季风爆发前后西沙海域海气通量变化特征

基于2008年4至5月在南海西沙永兴岛进行的海气通量观测试验资料和NCEP资料,应用COARE3.0通量算法计算了海气通量,分析了季风爆发前后西沙海域天气变化特点和海气通量对南海季风爆发的响应。结果表明:2008年南海季风首先于5月第1候在南海南部爆发,受热带气旋等因素的影响,北部海区季风爆发推迟到5月18日。季风爆发和热带气旋活动对西沙海域的风速和海气通量影响较大,其中热带气旋的影响更强烈。热带气旋来临之前,潜热通量、感热通量以及动量通量均较小;在气旋活动及此后的季风爆发时期,大风使潜热通量和动量通量显著增强,感热通量则在降水期间变化明显;动量通量的最大值出现在热带气旋活动期间,其在此过程中的均值是观测初期均值的3倍以上。在整个观测过程中,潜热通量明显大于感热通量,后者是前者的16∶1。不同类型天气过程中,潜热通量的日变化相似,而感热通量的日变化有差异。湍流交换系数与风速有较好的相关关系。     

冬季黄海暖流西偏机理数值探讨

利用海洋数值模式(MITgcm)模拟了冬季黄海流场并对冬季黄海暖流西偏的机理进行了探讨。冬季黄海流场模拟试验表明,黄海暖流由济州岛以西约32.5°N,125°E附近进入黄海,然后沿着黄海深槽西侧70 m等深线附近向北偏西运动;海面高度调整对黄海暖流路径具有重要影响,沿着黄海暖流路径的海面高度梯度比周围海区大,由海面高度梯度产生的地转流引起的北向体积输运占总的北向体积输运的78%。狭长海湾地形控制试验表明,单纯的黄海地形分布不足以引起黄海暖流西偏。黄海典型断面试验与渤海、黄海、东海地形控制试验说明,黄海暖流进入黄海的地理位置对流场分布有重要影响,黄海暖流进入黄海的位置恰好位于深槽西侧地形坡度较大区域,在位涡守恒的约束下黄海暖流受地形捕获沿70 m等深线附近向北偏西运动;试验还表明,黄海暖流进入黄海的位置与东海北部环流和地形分布有关,在冬季风的作用下东海北部环流的一部分沿着地形陡坡进入黄海形成黄海暖流。由此认为,黄海、东海环流在其特殊地形的约束下对冬季风的响应和调整,是引起黄海暖流西偏的主要原因。     

台湾海峡西南部海域春季悬浮体及沉积物来源与输运机制

台湾海峡作为连接东海和南海的重要通道,其悬浮体和沉积物的来源和输运格局非常复杂。2005年4~5月利用带有浊度传感器和荧光传感器的SD204型CTD对台湾海峡西南部海域627个站位的悬浮体特性进行了综合调查,并采集了底层沉积物。在室内分别利用英国Marlvern公司生产的Mastersizer 2000型激光粒度仪和德国ELEMENTOR公司生产的ELEMENTOR varioELIII型元素分析仪对表层沉积物进行了粒度分析和沉积物碳、氮含量测定,结果表明,台湾海峡西南部海域春季受粤东沿岸流、韩江冲淡水、九龙江冲淡水及台湾海峡混合水影响,其中粤东沿岸流在向北输运过程中影响强度逐渐减弱,韩江冲淡水影响范围较大,并且在西南季风的控制下向东北方向输运;长时间尺度的沉积物输运格局表明,近岸沉积物由岸向海输运,远海地区沉积物由海向岸输运,并且在汕尾南部海域、南澳岛东南部海域形成了沉积物的汇聚区,沉积物以陆源为主;表层沉积物的输运过程受控于区域内水团、悬浮体分布及运动格局;在春季上升流形成早期尽管叶绿素荧光值相对较低,但其对表层沉积物的输运过程起着非常重要的控制作用。     

鞍带石斑鱼工厂化育苗研究

作者设计了一种新的鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)工厂化人工育苗方法。测定了鞍带石斑鱼人工育苗过程中水环境因子和育苗水体浮游生物的种类、数量变化。育苗期间水温28.0～30.7℃;盐度为27.0～32.0;pH值为7.39～7.90;溶氧量6mg/L以上;中午池面平均光照3315.9lx;记录了1d的光照、水温、溶解氧和pH的变化;育苗池前18d只加水不换水,氨氮不断上升,最低值0.24mg/L,最高值2.53mg/L,育苗后期采取换水措施,氨氮迅速下降;育苗期间,水体除正常投喂的轮虫(Brachionus plicatilis)和桡足类外,池中出现浮游植物12种、浮游动物5种,浮游植物平均生物量6.92×106个/L,原生动物平均生物量0.74×106个/L。经过34d的培养,得到平均全长2.45cm鱼种,单位水体育苗密度300尾/m3,育苗成活率为2.73%。结果表明,用有效微生物群(effective microorganisms,简称EM)+高级虾片调节水质的模式,可以保持育苗水质稳定,成功培育出鞍带石斑鱼幼鱼。